CN108235601A - Pcb交叉盲孔加工方法和具有交叉盲孔的pcb - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB交叉盲孔加工方法和具有交叉盲孔的PCB，用于提供一种切实可行的加工方法，可在PCB上加工出交叉盲孔。PCB设计有第一盲孔和第二盲孔，在Lp至q层有交叉，1<p<q<n；方法包括：预先对Lp层铜箔层上对应于第二盲孔的位置进行漏铜电镀加厚处理，形成一铜垫；将第一盲孔所在层次的芯板进行压合得到第一子板，在第一子板上钻第一通孔并沉铜电镀制得第一盲孔；将剩余的芯板与第一子板进行压合得到PCB；在PCB上对应位置钻第二通孔并沉铜电镀，以及进行塞孔处理；对第二通孔进行控深钻，将第二通孔转化为第二盲孔，控深钻的层次为L1层至Lp层，在铜垫的保护下，控深钻后Lp层不露基材。

Description

PCB交叉盲孔加工方法和具有交叉盲孔的PCB

技术领域

本发明涉及PCB技术领域，具体涉及一种PCB交叉盲孔加工方法和具有交叉盲孔的PCB。

背景技术

交叉盲孔是指PCB（ Printed Circuit Board，印制电路板）的同一个层次有两个不同的盲孔。交叉盲孔设计可以提高焊接密度，其主要做用是减少信号线传输，还可以降低成本，同时减少实体空间和重量。行业技术现状是：现有技术无法制作交叉盲孔，设计师基本都是通过设计两款PCB来替代交叉盲孔。

发明内容

本发明实施例提供一种PCB交叉盲孔加工方法和具有交叉盲孔的PCB，用于提供过一种切实可行的加工方法，可在PCB上加工出交叉盲孔。

本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供过一种PCB交叉盲孔加工方法，所述PCB设计有位于正面的第一盲孔和位于背面的第二盲孔，所述第一盲孔所在的层次为L1至q层，所述第二盲孔所在的层次为Lp至n层，1<p<q<n，p、q、n均为整数，所述第一盲孔和所述第二盲孔在Lp至q层有交叉；所述方法包括：

提供用于组成所述PCB的多张芯板并分别进行预加工，其中，第m芯板的一铜箔层将成为所述PCB的Lp层，m为整数，预先对第m芯板的Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔的位置进行漏铜电镀加厚处理，形成一铜垫；

将所述第一盲孔所在层次的若干张芯板进行压合得到第一子板，在所述第一子板上钻第一通孔并沉铜电镀制得所述第一盲孔；

将剩余的若干张芯板与所述第一子板进行压合得到所述PCB；

在所述PCB上对应于所述第二盲孔的位置钻第二通孔并沉铜电镀，以及进行塞孔处理；

在所述PCB的正面对所述第二通孔进行控深钻，将所述第二通孔转化为所述第二盲孔，控深钻的层次为L1层至Lp层，控深钻的底部抵达所述铜垫，在所述铜垫的保护下，控深钻后Lp层不露基材。

第二方面，提供一种具有交叉盲孔的PCB，其特征在于，所述PCB具有位于正面的第一盲孔和位于背面的第二盲孔，所述第一盲孔所在的层次为L1至q层，所述第二盲孔所在的层次为Lp至n层，1<p<q<n，p、q、n均为整数，所述第一盲孔和所述第二盲孔在Lp至q层有交叉，所述第二盲孔的底部具有位于Lp层的台阶，所述台阶经漏铜电镀形成。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例将PCB压合步骤分解成至少两次压合，将两个交叉盲孔均转化为通孔进行加工，其中一个通孔后续再通过控深钻转化为盲孔；并且，在控深钻底部层次预先进行漏铜电镀加厚形成一铜垫，这样后续控深钻时铜垫处的铜厚大于控深钻的精度，可以确保控深钻后该层次不漏基材，保证了控深钻的可行性；从而实现了控深法加工交叉盲孔工艺。

本发明方案相对于现有技术，取得了以下技术效果：

1、PCB成本降低：通过工艺技术开发，将原本需要两款PCB的设计由一种PCB通过交叉盲孔实现，集成化小型化更高，成本更低。

2、无法实现的产品转为PCB可实现制作：此类交叉盲孔，因PCB业界暂无法完全突破，此技术可在PCB实现，标志着交叉盲孔的技术突破。

3、可靠性与稳定性高：通过漏铜电镀加厚解决了直接控深后漏基材分层问题，并且机械化稳定性的批量实现，提高产品的可加工性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例和现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是设计有交叉盲孔的PCB的分解结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种PCB交叉盲孔加工方法的流程示意图；

图3是本发明实施例中漏铜电镀后形成铜垫的结构示意图；

图4是本发明实施例中压合制得第一子板的结构示意图；

图5是本发明实施例中压合制得PCB的结构示意图；

图6是本发明实施例中钻第二通孔并塞孔的结构示意图；

图7是本发明实施例中控深钻后制得的具有交叉盲孔的PCB的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面通过具体实施例，分别进行详细的说明。

具有交叉盲孔设计的PCB产品，主要可应用在航天、机载、弹载等高频微波板上。交叉盲孔设计可以提高焊接密度，其主要做用是减少信号线传输，还可以降低成本，同时减少实体空间和重量。但现有技术无法制作交叉盲孔。

为解决现有技术的问题，本发明实施例提供一种PCB交叉盲孔加工方法。

请参考图1所示，一具有交叉盲孔设计的PCB，该PCB10设计有位于正面的第一盲孔11和位于背面的第二盲孔12，所述第一盲孔11所在的层次为L1至q层，所述第二盲孔12所在的层次为Lp至n层，1<p<q<n，p、q、n均为整数，所述第一盲孔和所述第二盲孔在Lp至q层有交叉。如图1所示，本文中假定p=5，q=6，n=12，也就是，L1至6是第一盲孔层，L5至12是第二盲孔层，后文中以此为例进行描述。但需要理解，本发明对于p、q、n的取值并没有限制。

常规加工工艺中，对于盲孔一般可以先对盲孔所在层次的芯板进行压合，将盲孔按照通孔进行加工，后续所有层次压合后该通孔自然就转化为盲孔了。从图1中可以看出，第一盲孔11所在层次为L1-6层，需要L1-6层压合；第二盲孔12所在层次为L5-12层，需要L5-12层压合；但此两种盲孔压合是矛盾的，L1-6层盲孔层已经包含了L5-6层，导致L5-6层无法与L5-12层压合；因此常规PCB加工工艺无法加工交叉盲孔。

为解决上述问题，本发明将PCB压合步骤分解成至少两次压合，将两个交叉盲孔均转化为通孔进行加工，其中一个通孔后续再通过控深钻转化为盲孔。但是，对于交叉盲孔设计，控深钻工艺存在难以直接应用的问题，这是因为：交叉盲孔层次基材铜厚基本在18um/35um铜厚，而控深精度在+/-50um，控深后会造成基材铜漏基材，经过电镀后造成板面沉铜层与基材结合力不良，造成分层风险。对于该问题，本发明实施例通过漏铜镀工艺进行解决。

请参考图2，本发明实施例提供的一种PCB交叉盲孔加工方法，可包括：

21、提供用于组成所述PCB的多张芯板并分别进行预加工，其中，第m芯板的一铜箔层将成为所述PCB的Lp层，预先对第m芯板的Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔的位置进行漏铜电镀加厚处理，形成一铜垫31，如图3所示。

所述预加工是指内层图形加工等工序。

22、如图4所示，将所述第一盲孔11所在层次的若干张芯板进行压合得到第一子板32，在所述第一子板32上钻第一通孔并沉铜电镀制得所述第一盲孔11。

23、如图5所示，将剩余的若干张芯板与所述第一子板进行压合得到所述PCB10。

一些实施例中，本步骤具体可以包括：将剩余的若干张芯板进行压合得到第二子板，然后将所述第一子板与所述第二子板进行压合得到所述PCB10。

24、如图6所示，在所述PCB10上对应于所述第二盲孔12的位置钻第二通孔33并沉铜电镀，以及进行塞孔处理。塞孔是指在第二通孔33中塞入树脂或其它材料，以便后续控深铣加工。

25、如图7所示，在所述PCB10的正面对所述第二通孔33进行控深钻，将所述第二通孔33转化为所述第二盲孔12，控深钻的层次为L1层至Lp层，控深钻的底部抵达所述铜垫31，在所述铜垫31的保护下，控深钻后Lp层不露基材。

控深钻后铜垫31被部分铣去，剩余的部分可称之为台阶34。本方案的关键之一就在于该台阶34的加工，本方案公开了一种交叉盲孔台阶的加工工艺。

可选的，上述方法还包括：

26、在控深钻后进行沉铜电镀，在控深钻后的孔壁34上形成镀层；其中，所述PCB10的L1至p层的线路避开所述控深钻后孔壁34上的镀层，使第二盲孔12与L1至p层无电连接，以确保第二盲孔12的功能。

一些实施例中，所述提供用于组成所述PCB的多张芯板并分别进行预加工的步骤中，可包括：

针对所述第m芯板，进行第一次内层图形制作，然后蚀刻，制作出内层线路；

制作出内层线路后，进行第二次内层图形制作，露出Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔12的位置，然后进行电镀加厚处理，形成所述铜垫31。

其中，所述的内层图形制作，可包括贴膜、曝光和显影等步骤，用于实现内层图形转移。

一些实施例中，所述进行第二次内层图形制作的步骤可包括：在Lp层铜箔层上贴两层干膜，使干膜厚度达到100-130um之间；曝光后，进行两次显影，确保Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔的位置完全显露出铜箔。进一步的，所述进行电镀加厚处理的步骤可包括：采用两次电镀方式，使得电镀后铜厚在100-140um之间。

由于控深钻精度一般在+/-50um左右，为确保控深后不露基材，需要电镀的的厚度较厚，电镀后最后达到100um以上的铜厚。本实施例中优选通过两次贴膜，两次显影和两次电镀来达到要求，使得电镀后铜厚在100-140um之间。

进一步的，所述将所述第一盲孔所在层次的若干张芯板进行压合得到第一子板之前，还包括：在相应的半固化片（PP）上对应于所述铜垫的位置进行开窗处理。PP上的开窗与铜垫31相匹配，压合时铜垫31穿过PP上的开窗。为避免偏位造成凸台，优选的，该相应的半固化片比所述第m芯板单边小0.05mm。

如上，本实施例在控深钻底部层次预先进行漏铜电镀加厚形成一铜垫，这样后续控深钻时铜垫处的铜厚大于控深钻的精度，可以确保控深钻后该层次不漏基材，保证了控深钻的可行性；从而实现了控深法加工交叉盲孔工艺。

下面，结合实际加工工艺进一步详述，本实施例的PCB交叉盲孔加工方法，可分为三个阶段，分别包括以下流程：

（1）交叉盲孔层：是指第一盲孔和第二盲孔有交叉的层次，即Lp至n层。针对该层次的芯板，加工流程包括：

下料—内层图形1—内层蚀刻—内层检验—内层图形2（制作交叉盲孔层的局部镀铜位置图形）—外层显影（将镀铜区域露出铜皮）—漏铜电镀（做漏铜电镀，将漏铜位置厚度加厚至100-140um，形成铜垫）—内层检验—棕黑化。

（2）交叉盲孔层PP：是指配板时位于铜垫上方的一层半固化片。针对该PP，加工流程包括：下料—机械开窗—棕化。

（3）通孔层：指配板层压之后的流程，包括：配板—层压1—钻孔—沉铜—电镀—层压2—钻孔—沉铜—电镀—塞孔—机械控深—沉铜—电镀….。

对上述重点流程步骤说明如下：

内层图形2：贴两层干膜，使干膜厚度达到100-130um之间，一般漏铜电镀镀时减少渗镀风险。

外层显影：可参照2.0m/min的速度，显影两遍，保证需显影位置的厚干膜全部显影掉，同时露出需要电镀的铜皮位置。

漏铜电镀：采用两次电镀方式，电镀铜厚最终控制在100~140um，确保电镀后铜厚在机械控深精度范围内。可选的，计算公式为：电镀后铜厚=基材铜厚+0.05mm（控深精度）*1.5+0.03mm（安全铜厚）。

机械开窗：将PP定位在机床上，针对交叉盲孔层位置的对应PP进行开窗处理，使交叉盲孔层电镀的铜垫穿过PP避免产生凸台。可选的，PP开窗大小单板比交叉盲孔层小0.05mm，防止偏位造成凸台。

层压1—钻孔—沉铜—电镀：将第一盲孔所在层次的芯板进行压合，钻孔沉铜电镀后得到第一通孔。

层压2—钻孔—沉铜—电镀—塞孔：将所有芯板进行压合，钻孔沉铜电镀后得到第二通孔，且第一通孔已转化为第一盲孔。

机械控深—沉铜—电镀：控深钻将第二通孔转化为第二盲孔，沉铜电镀后在控深后的内壁上形成一镀层。

本发明实施例还提供一种具有交叉盲孔的PCB，如图7所示，所述PCB具有位于正面的第一盲孔11和位于背面的第二盲孔12，所述第一盲孔11所在的层次为L1至q层，所述第二盲孔12所在的层次为Lp至n层，1<p<q<n，所述第一盲孔12和所述第二盲孔12在Lp至q层有交叉，所述第二盲孔12的底部具有位于Lp层的台阶34，所述台阶34经漏铜电镀形成。

综上，本发明实施例提供了一种PCB交叉盲孔加工方法，以及具有交叉盲孔的PCB。本发明实施例中，通过将PCB压合步骤分解成至少两次压合，将两个交叉盲孔均转化为通孔进行加工，其中一个通孔后续再通过控深钻转化为盲孔；并且，在控深钻底部层次预先进行漏铜电镀加厚形成一铜垫，这样后续控深钻时铜垫处的铜厚大于控深钻的精度，可以确保控深钻后该层次不漏基材，保证了控深钻的可行性；从而实现了控深法加工交叉盲孔工艺。

相对于现有技术，本发明实施例取得了以下技术效果：

1、PCB成本降低：通过工艺技术开发，将原本需要两款PCB的设计由一种PCB通过交叉盲孔实现，集成化小型化更高，成本更低。

2、无法实现的产品转为PCB可实现制作：此类交叉盲孔，因PCB业界暂无法完全突破，此技术可在PCB实现，标志着交叉盲孔的技术突破。

3、可靠性与稳定性高：通过漏铜电镀加厚解决了直接控深后漏基材分层问题，并且机械化稳定性的批量实现，提高产品的可加工性。

综上，本发明实施例将交叉盲孔的加工由不可能变为可能，通过采用局部镀铜工艺制作交叉盲孔技术，其实现了两款产品合一，小型化集成化的产品，同时也满足微波信号传输。采用此工艺可降低成本约60%。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

上述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种PCB交叉盲孔加工方法，其特征在于，所述PCB设计有位于正面的第一盲孔和位于背面的第二盲孔，所述第一盲孔所在的层次为L1至q层，所述第二盲孔所在的层次为Lp至n层，1<p<q<n，p、q、n均为整数，所述第一盲孔和所述第二盲孔在Lp至q层有交叉；所述方法包括：

提供用于组成所述PCB的多张芯板，其中，第m芯板的一铜箔层将成为所述PCB的Lp层，m为整数，预先对第m芯板的Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔的位置进行漏铜电镀加厚处理，形成一铜垫；

将所述第一盲孔所在层次的若干张芯板进行压合得到第一子板，在所述第一子板上钻第一通孔并沉铜电镀制得所述第一盲孔；

将剩余的若干张芯板与所述第一子板进行压合得到所述PCB；

在所述PCB上对应于所述第二盲孔的位置钻第二通孔并沉铜电镀，以及进行塞孔处理；

在所述PCB的正面对所述第二通孔进行控深钻，将所述第二通孔转化为所述第二盲孔，控深钻的层次为L1层至Lp层，控深钻的底部抵达所述铜垫，在所述铜垫的保护下，控深钻后Lp层不露基材。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在控深钻后进行沉铜电镀，在控深钻后的孔壁上形成镀层；其中，所述PCB的L1至p层的线路避开所述控深钻后孔壁上的镀层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将剩余的若干张芯板与所述第一子板进行压合得到所述PCB，包括：

将剩余的若干张芯板进行压合得到第二子板，然后将所述第一子板与所述第二子板进行压合得到所述PCB。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供用于组成所述PCB的多张芯板并分别进行预加工，包括：

针对所述第m芯板，进行第一次内层图形制作，然后蚀刻，制作出内层线路；

制作出内层线路后，进行第二次内层图形制作，露出Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔的位置，然后进行电镀加厚处理，形成所述铜垫。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行第二次内层图形制作包括：

在Lp层铜箔层上贴两层干膜，使干膜厚度达到100-130um之间；

曝光后，进行两次显影，确保Lp层铜箔层上对应于所述第二盲孔的位置完全显露出铜箔。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述进行电镀加厚处理包括：

采用两次电镀方式，使得电镀后铜厚在100-140um之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一盲孔所在层次的若干张芯板进行压合得到第一子板之前，还包括：

在相应的半固化片上对应于所述铜垫的位置进行开窗处理。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

该相应的半固化片比所述第m芯板单边小0.05mm。

9.一种具有交叉盲孔的PCB，其特征在于，所述PCB具有位于正面的第一盲孔和位于背面的第二盲孔，所述第一盲孔所在的层次为L1至q层，所述第二盲孔所在的层次为Lp至n层，1<p<q<n，p、q、n均为整数，所述第一盲孔和所述第二盲孔在Lp至q层有交叉，所述第二盲孔的底部具有位于Lp层的台阶，所述台阶经漏铜电镀形成。